Kalkulasi DP (Differential Pressure) Flow


Di industri migas, umumnya DP transmitter digunakan untuk mengukur flow. Kita banyak mendengar bahwa hasil pengukuran DP hanya cukup diakar (square root) saja, lalu kita akan mendapatkan hasil flow-nya. Memang nilai DP tersebut perlu diakar, tetapi kita masih perlu mengalikannya dengan parameter-parameter lain di dalam proses, tidak serta merta hanya melakukan akar dari DP.

Perhitungan DP menjadi flow sebenarnya berasal dari persamaan Bernoulli:

bernoulli

dan juga persamaan kontinuitas (flow massa masuk = flow massa keluar):

continuity

Pada umumnya, DP transmitter dipasang pada pipa horizontal sehingga komponen tekanan hidrostatik pada persamaan Bernoulli dapat saling menghilangkan (ρ.g.h1 = ρ.g.h2).

ΔP yang dibaca transmitter adalah ΔP = P1-P2. Dengan menggabungkan persamaan Bernoulli dan kontinuitas, kita dapat memperoleh kecepatan flow di orifice:

flow velocityMelihat gambar orifice di atas, d adalah diameter orifice, dan D adalah diameter pipa.

Untuk mendapatkan flow volume Qv, kita kalikan kecepatan v2 dengan luas penampang orifice sehingga diperoleh:

flow

 

Kita bisa menggabungkan unsur dimensi pipa dan orifice, massa jenis fluida, serta unsur konversi satuan menjadi satu faktor pengali K. Persamaan flow volume-nya akan terlihat lebih simple:

flow simple

Untuk Flow Gas

Ketika melakukan pengukuran flow volume gas, kita perlu memperhitungkan perubahan tekanan dan temperatur ketika pengukuran. Hal ini karena perubahan tekanan dan temperatur pada gas mengakibatkan perubahan massa jenis gas.

Dari hukum gas non-ideal, massa jenis gas proporsional dengan tekanan/temperatur:

real gas

Maka, kalkulasi flow volume dari DP transmitter perlu dikompensasi dengan tekanan dan temperatur gas tersebut:

flow compensate

 

Referensi:

Emerson Process Management. Oct 2009. DP Flow Theory – Deriving the DP Flow Equation (Part 1). Technical Note 00840-0300-4803, Rev AA. doi: http://www2.emersonprocess.com/siteadmincenter/pm%20rosemount%20documents/00840-0300-4803.pdf

Emerson Process Management. Oct 2009. Rosemount DP Flow Gas Flow Measurement. Technical Note 00840-0400-4803, Rev AA. doi: http://www2.emersonprocess.com/siteadmincenter/pm%20rosemount%20documents/00840-0400-4803.pdf

 

 

About Junot D. Ojong

Author is a control systems engineer at a private company in Jakarta.
This entry was posted in Ah, teori!, teknik and tagged , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s